【网络协议】应用层协议HTTPS
文章目录
- 为什么引入HTTPS？
- 基本概念
- 加密的基本过程
- 对称加密
- 非对称加密
- 中间人攻击
- 证书
为什么引入HTTPS？
由于HTTP协议在网络传输中是明文传输的，那么当传输一些机密的文件或着对钱的操作时，就会有泄密的风险，从而引入HTTPS来保证数据在网络传输中的安全。
基本概念
HTTPS 协议是 HyperText Transfer Protocol Secure（超文本传输安全协议） 的缩写，是一种通过计算机网络进行安全通信的传输协议。
HTTP 本身是不安全的，因为传输的数据未经加密，可能会被窃听或篡改，为了解决这个问题，引入了 HTTPS，即在 HTTP 上加入 SSL/TLS 协议，为数据传输提供了加密和身份验证。
HTTPS 经由 HTTP 进行通信，但利用 SSL/TLS 来加密数据包，HTTPS 开发的主要目的，是提供对网站服务器的身份认证，保护交换资料的隐私与完整性。
HTTP 的 URL 是由 http:// 起始与默认使用端口 80，而 HTTPS 的 URL 则是由 http:// 起始与默认使用端口443。
加密的基本过程
我们将网络中要传输的还未加密的数据称为“明文”，称加密的工具为“密钥”，被加密后的数据称为“密文”。
在发送端传输数据之前，使用密钥对数据进行加密，当加密后的数据到接收端时，接收端再使用密钥对密文进行解密，拿到信息。
解密算法主要是分为对称加密和非对称加密
非对称加密的安全性更高一些。
对称加密
对称加密就是加密和解密使用同一把密钥：
这时，就会出现一个问题，每个服务器是给多个客户端服务的，一旦客户端的数量过多，那么服务器负载就会严重，此时又引入下面的做法：
每次在客户端和服务器进行通信时，客户端跟服务器要先约定好密钥，再进行通信，这样做就不必再服务器存入每一个客户端的密钥了。
这时，又又有一个问题，在客户端和服务器在沟通使用哪个密钥时，被黑客窃取到信息，那该怎么办呢？这时就引入了非对称加密
非对称加密
非对称加密就是加密和解密使用的密钥不是同一把。一个叫“公钥”，一个叫“私钥”，公钥和私钥之前是配对的，但是这个加密解密的过程非常慢，所以一不使用非对称加密，只是在协商密钥时使用。
这里的流程如下：
- 服务器生成私钥和公钥
- 服务器保存私钥，将公钥告知给客户端（所有人都能拿到公钥）
- 客户端使用公钥对协商使用哪个（对称加密）密钥的信息进行加密，传递给服务器
- 服务器在拿到信息后，使用私钥进行解密，获得信息，之后就使用协商的（对称加密）密钥来进行解密
但这个过程还是存在风险，这就是中间人攻击要讲解的内容了。
中间人攻击
如上
黑客面对客户端时，就充当服务器的角色
面对服务器时，就充当客户端的角色。
兵来将挡水来土掩，那么这个问题又该如何解决呢？
这时引入了证书
证书
服务端在使⽤HTTPS前，需要向CA机构申领⼀份数字证书，数字证书⾥含有证书申请者信息、公钥信息等。服务器把证书传输给浏览器，浏览器从证书⾥获取公钥就⾏了，证书就如⾝份证，证明服务端公钥的权威性
这个证书实际上是一个结构化的字符串，包含如下信息：
- 证书发布机构
- 证书有效期
- 公钥
- 证书拥有者
- 持有者网站的主域名
- 数字签名
这其中的数字签名是这些信息中最重要的一个。
数字签名是怎样得来的呢？
- 公证机构在颁布这个证书的时候会生成一对 “公钥”和“私钥”
- 对证书中的信息（发布机构、有效日期、公钥等）生成校验和
- 再用“校验和”和“私钥”进行非对称加密生成数字签名
有了证书后，客户端和服务器的通信过程又发生了一些变动。
如何对证书进行检验呢？？？
- 针对证书的字段计算校验和。得到校验和1
- 针对数字签名进行解密
前面已经讲过，数字签名是公证机构使用私钥进行加密的，这时解密就需要公证机构的公钥来解密了。
这里的公钥已经保存在操作系统中。（证书发布，操作系统就会将这个证书连同他的公钥一同存入到操作系统中）
拿到公钥后，对数字签名进行解密，得到校验和2 - 比对校验和1和校验和2，如果相等，就说明证书是真的，也就代表证书中的公钥是真的
- 拿到真的公钥来进行后续的操作。
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